數(shù)據(jù)挖掘與融合技術在機械裝備輕量化設計中的應用研究.pdf

1、近年來，隨著全球能源危機和環(huán)境危機的挑戰(zhàn)，輕量化已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)界追求的重要目標之一?，F(xiàn)有的輕量化技術大多面臨著新型材料的高成本和新生產(chǎn)技術的高難度等問題，然而，這些問題的可以通過設計技術中的輕量化設計來解決。因此，通過運用新穎的設計方法來提高傳統(tǒng)輕量化設計的效率和實用度，就變得很有意義。
　　設計師在進行設計開發(fā)的過程中，需要花費大量的時間和精力來查找相關的技術資料，通過對現(xiàn)有知識的推理、分析以及專家咨詢，靠個人的經(jīng)驗來進行決策

2、設計。顯然傳統(tǒng)的輕量化設計方法由于缺少適用的知識供應與決策支持工具，致使設計過程智能化程度偏低，設計也不夠準確，已經(jīng)不能滿足市場的需求。
　　本文是在研究和分析目前已有的機械裝備輕量化設計理論方法的基礎上，根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)融合信息處理技術的特性，提出應用數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)融合信息處理方法支持機械裝備的輕量化設計，并根據(jù)該方法建立系統(tǒng)模型。該方法通過分析處理海量成熟的輕量化設計經(jīng)驗數(shù)據(jù)、提取有用的輕量化設計知識為設計人員提供決策支持。

3、主要的研究內容有:
　　(1)對國內外輕量化設計方法研究現(xiàn)狀進行分析，研究了數(shù)據(jù)挖掘以及數(shù)據(jù)融合技術在現(xiàn)代機械裝備輕量化設計中的應用前景，論述了研究目標和意義。
　　(2)輕量化設計信息建模研究。根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)融合技術的各自特點，提出了服務于機械裝備輕量化設計的數(shù)據(jù)挖掘與融合技術算法的總體框架。將它們結合起來實現(xiàn)了機械裝備輕量化設計的數(shù)據(jù)處理以及輕量化設計的知識提取，服務于傳統(tǒng)的輕量化設計。
　　(3)面向機械產(chǎn)品

4、輕量化設計的數(shù)據(jù)融合技術研究。根據(jù)輕量化設計的經(jīng)驗數(shù)據(jù)特點，提出了基于最小二乘數(shù)據(jù)融合的輕量化數(shù)據(jù)預處理法。利用數(shù)據(jù)融合中的融合分析確定各個參數(shù)的靈敏度，剔除靈敏度較低的參數(shù)，分別建立兩種數(shù)學模型，并利用相關系數(shù)和殘差圖兩特征，驗證兩者的預測能力幾近相同，可有效地對特征空間數(shù)據(jù)降維。
　　(4)面向機械產(chǎn)品輕量化設計的數(shù)據(jù)挖掘技術研究。針對數(shù)據(jù)挖掘在海量數(shù)據(jù)信息處理方面的獨特優(yōu)勢，提出基于數(shù)據(jù)挖掘的輕量化設計知識獲取方法，。通過引

5、入粗糙集，將每次設計的結果以決策表的形式表現(xiàn)出來，通過一系列數(shù)據(jù)挖掘操作，發(fā)現(xiàn)其中隱含的輕量化設計知識，完成知識發(fā)現(xiàn)和積累。
　　(5)工具的設計與實現(xiàn)。通過采用Matlab編程以及Rosetta對設計參數(shù)分析，結合領域知識，提取設計參數(shù)和性能指標之間的設計規(guī)則，用戶可以通過操作界面，根據(jù)提示操作獲得設計參數(shù)和性能指標之間的設計知識并更好地指導機械裝備的輕量化設計過程。
　　本文創(chuàng)新地將數(shù)據(jù)挖掘和融合技術與傳統(tǒng)的輕量化技術相